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1、优秀学习资料欢迎下载近年高考中的传送带问题近年高考中与传送带运动相联系的问题多次出现，考题中虽然都是物体和传送带的运动模型却从不同的角度考查了考生对知识的认识和理解，充分体现了高考注重主干知识和灵活多变的特点。以下对近年高考中的传送带问题做简要分析。一、传送带的分类1. 按放置方向分水平、倾斜两种；2. 按转向分顺时针、逆时针转两种3. 按运动状态分匀速、变速两种。二、传送带模型的一般解法1. 确定研究对象2. 受力分析和运动分析， （画出受力分析图和运动情景图），注意摩擦力突变对物体运动的影响；3. 分清楚研究过程，利用牛顿运动定律和运动学规律求解未知量。考题一： （03 年江苏）水平传送带
2、被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行了安全检查。右图为水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持 v1m/s 的恒定速率运行，一质量为m 4kg 的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数0.1 ，AB间的距离 l 2m ，g 取 10m/s2。（1）求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；（2）求行李从A运动到 B的时间；（3）行李在传送带上滑行痕迹的长度。（4）如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处。求行李从A处传送到 B处的最短时间和传送带
3、对应的最小运行速率。精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载解析： （1） 行李受到的滑动摩擦力 F mg 代入数值，得F4N 由牛顿第二定律得Fma 代入数值，得a1m s2 （2）设行李做匀加速运动的时间为t1，行李加速运动的末速度为 v1m/s。则： vat1代入数值，得： t11s
4、 匀加速运动的位移为x1=?a1t12=0.5m 接着做匀速运动的位移x2=l-x1=1.5m 匀速运动的时间t2= x2/v=1.5s 所以，从A运动到 B的时间 t=t1+t2=2.5s （3）在行李做匀加速运动的时间t1内，传送带运动的位移为x 传=vt1=1m 滑行痕迹的长度为x=x 传-x1=0.5m （4）行李从 A匀加速运动到B时，传送时间最短。则：l21at2min代入数值，得tmin2s 传送带对应的最小运行速率vminatmin 代入数值，解得 vmin2m s 点评：该题从摩擦力的产生条件入手，综合考查了牛顿运动定律和运动学规律，思维的层次性明显， 考查知识并注重学生思维
5、的顺序。解题中分析的图解 （受力分析、 v-t图像等）在答案中不必保留，但对分析问题很有必要，最好是在草稿纸上画出来。精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载考题二：（03 年全国）一传送带装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过 BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成，未画
6、出），经过CD区域时是倾斜的， AB和 CD都与 BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在 A处放到传送带上，放置时初速为零，经传送带运送到D处，D和 A的高度差为 h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L。每个箱子在 A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经 BC段时的微小滑动）。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为 N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均抽出功率P。解析：以地面为参照物，设传送带的运动速度为v0，在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用下做匀加速
7、运动，设这段路程为s，所用时间为t ，加速度为a，则对小箱有： s1/2at2v0at 在这段时间内，传送带运动的路程为：s0v0t 由以上各式可得s02s 用 f 表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力，则传送带对小箱做功为Afs 21mv02传送带克服小箱对它的摩擦力做功A0fs0221mv02两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量Q21mv02可见，在小箱加速运动过程中，小箱获得的动能与发热量相等。T 时间内，电动机输出的功为W P T 此功用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即W 21Nmv02Nmgh NQ 已知相邻两小箱的距离为L，所以v0TNL 联立，得PTNm222TLNgh
8、点评：本题通过物体的运动和运动过程中的能量转化考查了学生对功能原理的理解，通过功率的概念系统考查能的转化和守恒定律，启示我们建立能量的观点，学会从能量转化的角度分析问题。考题三：（05 年江苏）如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图，绷紧的传送带始终保持 3.0m/s 的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度为h0.45m。现有一行李包（可视为质点）由A端被传送到B端，且传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端水平抛出，不计空气阻力，g 取 10m/s2。B L L A C D 精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
9、-欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载（1） 若行李包从B端水平抛出的初速03.0m/s ， 求它在空中运动的时间和飞出的水平距离；（2）若行李包以 。1.0m/s 的初速从 A端向右滑行，行李包与传送带间的动摩擦因数0.20 ，要使它从B端飞出的水平距离等于（1）中所求的水平距离，求传送带的长度上应满足的条件。解： （1）设行李包在空中运动的时间为t，飞出的水平距离为s，则s v t
10、代入数值，得t 0.3s s0.9m （2）设行李包的质量为m ，与传送带相对运动时的加速度为a，则滑动摩擦力Fmgma代人数值，得a2.0m/s2要使行李包从B端飞出的水平距离等于(1) 中所求水平距离，行李包从B端水平抛出的初速应为v3.0m/s 设行李包被加速到v3.0m/s 时通过的距离为s0，则2as0v2vo2代人数值，得；so2.0m 故传送带的长度L 应满足的条件为L2.0m 点评：该题的考查核心是物体的运动和受力的关系的临界条件，同时考查平抛运动的规律和处理方法，通过常见模型把诸多知识点有机结合起来。考题四（ 06 年全国）一水平浅色传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传
11、送带之间的摩擦因数为。 初始时传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加加速度 a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。解析：传送带上有黑色痕迹表明煤块与传送带发生了相对滑动，煤块的加速度a 小于传送带的加速a0 度根据牛顿第二定律有： a=g 设经过时间 t 传送带的速度增加到v0 ，此时煤块的速度增加到v ，据运动学规律有： v0 = a0t v = at 煤块的加速度 a 小于传送带的加速a0，则 v0 v 故煤块与传送带之间仍然发生相对滑动，煤块在摩擦力的作用下继续加速运动直
12、到与传送带的速度相同，设此过程历时 t1则有： v0= v +at1 设煤块的速度由 0 增加到 v0的整个过程中， 传送带和煤块发移动的距离分别为s0和 s ，对二者的运动过程有：s0=21a0t2 + v0t1 2avs20传送带上留下的黑色痕迹长度为：L = s0 - s 精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - -
13、- - -优秀学习资料欢迎下载联立以上各式得：ga2)ga(vL0020点评：此题考查运动学规律的同时考查了牛顿运动定律，通过煤块和传送带的运动之间的关系考查了考生的分析综合能力。以上考题通过传送带模型分别考查了动力学、运动学以及能量转化和守恒定律，不难看出高考对主干知识和学生能力的注重，启示我们在教学中尊重认知规律，正确引导学生完成认知过程；牢牢抓住主干知识，强化学生对基本概念和规律的理解和灵活运用；在对同一模型的多角度剖析过程中提高学生分析综合能力；从而在高考中对知识运用自如。总结一、受力分析：传送带模型中要注意摩擦力的突变（发生在V物与 V传相同的时刻）1. 滑动摩擦力消失；2. 滑动摩
14、擦力突变为静摩擦力；3. 滑动摩擦力改变方向；二、运动分析1. 注意参考系的选择，传送带模型中选择地面为参考系；2. 判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢？还是继续加速运动？3. 判断传送带长度临界之前是否滑出？三、画图1. 受力分析图；2. 运动草图；3.v-t图。功能关系专题一、选择题 (在下列各题的四个选项中，有的是一个选项正确，有的是多个选项正确) 1、下面关于摩擦力做功的叙述，正确的是( ) A静摩擦力对物体一定不做功B滑动摩擦力对物体一定做负功C一对静摩擦力中，一个静摩擦力做正功，另一静摩擦力一定做负功D 一对滑动摩擦力中，一个滑动摩擦力做负功，另一滑动摩擦力一定做正功2
15、、质量为 m 的物体从距离地面h 高处由静止开始加速下落，其加速度大小为g。在物体下精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载落过程中A物体的动能增加了mgh B物体的重力势能减少了mgh C物体的机械能减少了mgh D物体的机械能保持不变3、如图所示，桌面高度为h，质量为 m 的小球，以v
16、0速度竖直向上抛到最大的高度为H，不计空气阻力，假设以最高处的重力势能为零，小球落到地面前的瞬间的机械能应为（）A mgh BmgH Cmg （H+h ）D 0 4、静止在粗糙水平面上的物块A 受方向始终水平向右的拉力作用下做直线运动，4s 时停下，其速度 时间图象如图所示，若物块A 与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确的是（）A全过程拉力做的功等于零B全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功C从 t = 1s到 t = 3s这段时间内拉力不做功D 从 t = 1s到 t = 3s这段时间内拉力的功率保持不变，该功率为整个过程的最大值精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载95、如图所示，水平传送带逆时针匀速转动，速度为8 m/s，A、B 为两轮圆心正上方的点，AB=
